KR102219138B1 - liquefaction system of boil-off gas and ship having the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 증발가스 재액화 시스템 및 선박에 관한 것으로서, 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 증발가스 열교환기; 상기 증발가스 열교환기를 통해 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 감압밸브; 및 상기 감압밸브를 통해 감압된 상기 증발가스에서 기체 상태의 플래시가스를 분리하는 기액분리기를 포함하며, 상기 증발가스 열교환기는, 복수 층의 기판 및 상기 기판의 측면에 마련되는 복수 개의 헤더를 포함하는 PCHE 타입이며, 상기 플래시가스 및 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스로 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a boil-off gas reliquefaction system and a ship, comprising: a liquefied gas storage tank; A compressor for compressing the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank; A boil-off gas heat exchanger for cooling the boil-off gas compressed by the compressor; A pressure reducing valve for depressurizing the boil-off gas cooled through the boil-off gas heat exchanger; And a gas-liquid separator for separating a gaseous flash gas from the boil-off gas depressurized through the pressure reducing valve, wherein the boil-off gas heat exchanger includes a plurality of layers of substrates and a plurality of headers provided on side surfaces of the substrate It is a PCHE type and characterized in that the flash gas and the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank cool the boil-off gas compressed by the compressor.

Description

증발가스 재액화 시스템 및 선박{liquefaction system of boil-off gas and ship having the same}Liquefaction system of boil-off gas and ship having the same}

본 발명은 증발가스 재액화 시스템 및 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a boil-off gas reliquefaction system and a ship.

최근 기술 개발에 따라 가솔린이나 디젤을 대체하여 액화천연가스(Liquefied Natural Gas), 액화석유가스(Liquefied Petroleum Gas) 등과 같은 액화가스를 널리 사용하고 있다.According to recent technological developments, liquefied gases such as Liquefied Natural Gas and Liquefied Petroleum Gas have been widely used in place of gasoline or diesel.

액화천연가스는 가스전에서 채취한 천연가스를 정제하여 얻은 메탄을 냉각해 액화시킨 것이며, 무색ㆍ투명한 액체로 공해물질이 거의 없고 열량이 높아 대단히 우수한 연료이다. 반면 액화석유가스는 유전에서 석유와 함께 나오는 프로판(C3H8)과 부탄(C4H10)을 주성분으로 한 가스를 상온에서 압축하여 액체로 만든 연료이다. 액화석유가스는 액화천연가스와 마찬가지로 무색무취이고 가정용, 업무용, 공업용, 자동차용 등의 연료로 널리 사용되고 있다.Liquefied natural gas is liquefied by cooling methane obtained by refining natural gas collected from a gas field. It is a colorless and transparent liquid that contains almost no pollutants and has a high calorific value. Liquefied petroleum gas, on the other hand, is a fuel made into a liquid by compressing gas containing propane (C3H8) and butane (C4H10) as main components from oil fields together with oil at room temperature. Liquefied petroleum gas, like liquefied natural gas, is colorless and odorless, and is widely used as fuel for home, business, industrial and automobiles.

이와 같은 액화가스는 지상에 설치되어 있는 액화가스 저장탱크에 저장되거나 또는 대양을 항해하는 운송수단인 선박에 구비되는 액화가스 저장탱크에 저장되는데, 액화천연가스는 액화에 의해 1/600의 부피로 줄어들고, 액화석유가스는 액화에 의해 프로판은 1/260, 부탄은 1/230의 부피로 줄어들어 저장 효율이 높다는 장점이 있다. 이러한 액화가스를 연료로 사용하는 엔진이 구동되기 위해서 필요한 온도 및 압력 등은, 탱크에 저장되어 있는 액화가스의 상태와는 다를 수 있다. Such liquefied gas is stored in a liquefied gas storage tank installed on the ground or in a liquefied gas storage tank provided on a ship, which is a transportation means for sailing the ocean, and liquefied natural gas is stored in a volume of 1/600 by liquefaction. The volume of liquefied petroleum gas is reduced to 1/260 of propane and 1/230 of butane by liquefaction, which has the advantage of high storage efficiency. The temperature and pressure required to drive the engine using the liquefied gas as fuel may differ from the state of the liquefied gas stored in the tank.

또한 LNG를 액상으로 보관할 때 탱크로 열침투가 발생함에 따라 일부 LNG가 기화되어 증발가스(BOG: Boil off Gas)가 생성되는데, 기존에는 증발가스를 외부로 배출시켜 태우는 방법(기존에는 탱크 압력을 낮춰 탱크의 파손 위험을 제거하기 위해서 증발가스를 단순히 외부로 배출 처리하였다.)으로 소비를 시킴으로서 문제를 해결하고자 하였으나 이는 환경오염과 자원낭비의 문제를 일으키고 있다. In addition, when LNG is stored in a liquid state, some LNG is evaporated as heat permeation occurs into the tank to generate boil off gas (BOG).In the past, a method of discharging boil-off gas to the outside and burning it (in the past, the tank pressure is To eliminate the risk of damage to the tank by lowering it, the boil-off gas was simply discharged to the outside.) To solve the problem, it was attempted to solve the problem, but this is causing problems of environmental pollution and resource waste.

따라서 최근에는 증발가스를 효율적으로 처리하는 기술로서, 생성된 증발가스를 재액화시켜 엔진에 공급하는 등의 활용방안이 이루어지고 있으나 이러한 활용에도 충분한 증발가스의 소모가 이루어지지 아니하여 효율적인 자원의 활용이 이루어지지 아니한바, 이에 대한 지속적인 연구 개발이 이루어지고 있다.Therefore, in recent years, as a technology to efficiently process boil-off gas, a method of utilization such as re-liquefying the generated boil-off gas and supplying it to the engine has been made. As this has not been done, continuous research and development is being conducted on this.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하고자 창출된 것으로서, 본 발명의 목적은 증발가스 열교환기를 PCHE 타입으로 하여 열교환 효율을 향상시킨 증발가스 재액화 시스템 및 선박을 제공하기 위한 것이다.The present invention has been created to solve the problems of the prior art as described above, and an object of the present invention is to provide a boil-off gas reliquefaction system and a ship in which heat exchange efficiency is improved by using a boil-off gas heat exchanger as a PCHE type.

본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템은, 액화가스 저장탱크; 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스를 압축하는 압축기; 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 증발가스 열교환기; 상기 증발가스 열교환기를 통해 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 감압밸브; 및 상기 감압밸브를 통해 감압된 상기 증발가스에서 기체 상태의 플래시가스를 분리하는 기액분리기를 포함하며, 상기 증발가스 열교환기는, 복수 층의 기판 및 상기 기판의 측면에 마련되는 복수 개의 헤더를 포함하는 PCHE 타입이며, 상기 플래시가스 및 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스로 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 것을 특징으로 한다.The boil-off gas reliquefaction system according to an embodiment of the present invention includes a liquefied gas storage tank; A compressor for compressing the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank; A boil-off gas heat exchanger for cooling the boil-off gas compressed by the compressor; A pressure reducing valve for depressurizing the boil-off gas cooled through the boil-off gas heat exchanger; And a gas-liquid separator for separating a gaseous flash gas from the boil-off gas depressurized through the pressure reducing valve, wherein the boil-off gas heat exchanger includes a plurality of layers of substrates and a plurality of headers provided on side surfaces of the substrates. It is a PCHE type, and the flash gas and the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank are used to cool the boil-off gas compressed by the compressor.

구체적으로, 상기 증발가스 열교환기는, 어느 하나의 상기 헤더에서 상기 플래시가스를 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스와 혼합할 수 있다.Specifically, the boil-off gas heat exchanger may mix the flash gas with the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank in any one of the headers.

구체적으로, 상기 기판은, 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 상기 플래시가스에 의해 1차 냉각하고 상기 플래시가스가 혼합된 증발가스에 의해 2차 냉각하는 형태를 가질 수 있다.Specifically, the substrate may have a form of first cooling the boil-off gas compressed by the compressor by the flash gas and secondary cooling by the boil-off gas mixed with the flash gas.

구체적으로, 상기 헤더는, 상기 압축기에서 압축된 증발가스가 유입되는 제1 헤더; 상기 압축기에서 압축된 증발가스가 토출되는 제2 헤더; 상기 플래시가스가 유입되는 제3 헤더; 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스가 유입되면서 상기 플래시가스와 혼합되는 제4 헤더; 및 상기 플래시가스와 혼합된 증발가스가 토출되는 제5 헤더를 포함할 수 있다.Specifically, the header includes: a first header through which boil-off gas compressed by the compressor is introduced; A second header through which the boil-off gas compressed by the compressor is discharged; A third header into which the flash gas is introduced; A fourth header mixed with the flash gas while the boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank is introduced; And a fifth header through which the evaporative gas mixed with the flash gas is discharged.

구체적으로, 상기 제2 헤더는, 감압밸브로 연결되고, 상기 제5 헤더는, 상기 압축기로 연결될 수 있다.Specifically, the second header may be connected to a pressure reducing valve, and the fifth header may be connected to the compressor.

구체적으로, 상기 기판은, 제1 면에 마련되어 상기 제1 헤더와 연통되는 제1 구; 제2 면에 마련되어 상기 제2 헤더와 연통되는 제2 구; 제3 면에 마련되어 상기 제3 헤더와 연통되는 제3 구; 제3 면에 마련되어 상기 제5 헤더와 연통되는 제4 구; 및 제4 면에 마련되어 상기 제4 헤더와 연통되는 제5 구와 제6 구를 포함할 수 있다.Specifically, the substrate includes: a first sphere provided on a first surface and communicating with the first header; A second sphere provided on a second surface and communicating with the second header; A third sphere provided on a third side and communicating with the third header; A fourth sphere provided on a third surface and communicating with the fifth header; And a fifth sphere and a sixth sphere provided on the fourth surface and communicated with the fourth header.

구체적으로, 상기 제1 구 및 상기 제2 구를 통해 상기 압축기에서 압축된 증발가스가 유입 또는 토출되며, 상기 제3 구 및 상기 제5 구를 통해 상기 플래시가스가 유입 또는 토출되고, 상기 제6 구 및 상기 제4 구를 통해 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스가 유입 또는 토출될 수 있다.Specifically, the boil-off gas compressed by the compressor is introduced or discharged through the first and second ports, and the flash gas is introduced or discharged through the third and fifth ports, and the sixth The boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank may be introduced or discharged through the sphere and the fourth sphere.

구체적으로, 상기 액화가스 저장탱크에서 상기 증발가스 열교환기를 경유하여 수요처까지 연결되며 상기 압축기가 마련되는 증발가스 공급라인; 상기 증발가스 공급라인의 상기 압축기의 하류에서 분기되어 상기 증발가스 열교환기를 경유하여 상기 기액분리기에 연결되며 상기 감압밸브가 마련되는 증발가스 액화라인; 및 상기 기액분리기에서 상기 증발가스 열교환기까지 연결되는 플래시가스 복귀라인을 더 포함할 수 있다.Specifically, a boil-off gas supply line connected from the liquefied gas storage tank to a consumer via the boil-off gas heat exchanger and provided with the compressor; A boil-off gas liquefaction line branched downstream of the compressor of the boil-off gas supply line, connected to the gas-liquid separator via the boil-off gas heat exchanger, and provided with the pressure reducing valve; And a flash gas return line connected from the gas-liquid separator to the boil-off gas heat exchanger.

본 발명의 일 실시예에 따른 선박은, 상기 증발가스 재액화 시스템을 가지는 것을 특징으로 한다.A ship according to an embodiment of the present invention is characterized by having the boil-off gas reliquefaction system.

본 발명에 따른 증발가스 재액화 시스템 및 선박은, PCHE 타입의 증발가스 열교환기를 이용하여 압축된 증발가스의 냉각을 효과적으로 구현해 재액화 효율을 향상시킬 수 있다.The boil-off gas re-liquefaction system and ship according to the present invention can effectively implement cooling of the compressed boil-off gas using a PCHE-type boil-off gas heat exchanger to improve re-liquefaction efficiency.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 증발가스 열교환기의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 증발가스 열교환기의 단면도이다.1 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a boil-off gas heat exchanger of the boil-off gas reliquefaction system according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of the boil-off gas heat exchanger of the boil-off gas reliquefaction system according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.Objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In adding reference numerals to elements of each drawing in the present specification, it should be noted that, even though they are indicated on different drawings, only the same elements are to have the same number as possible. In addition, in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of related known technologies may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이하에서는 본 발명의 증발가스 재액화 시스템(1)에 대해 설명하며, 본 발명은 증발가스 재액화 시스템(1)과 이를 가지는 선박을 포함하는 것이다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the boil-off gas re-liquefaction system 1 of the present invention will be described, and the present invention includes the boil-off gas re-liquefaction system 1 and a ship having the same.

이하 본 명세서에서, 액화가스는 LNG 또는 LPG, 에틸렌, 암모니아 등과 같이 일반적으로 액체 상태로 보관되는 모든 가스 연료를 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 가열이나 가압에 의해 액체 상태가 아닌 경우 등도 편의상 액화가스로 표현할 수 있다. 이는 증발가스도 마찬가지로 적용될 수 있다. 또한 LNG는 편의상 액체 상태인 NG(Natural Gas) 뿐만 아니라 초임계 상태 등인 NG를 모두 포괄하는 의미로 사용될 수 있으며, 증발가스는 기체 상태의 증발가스뿐만 아니라 액화된 증발가스를 포함하는 의미로 사용될 수 있다. Hereinafter, in the present specification, liquefied gas may be used in the sense of encompassing all gaseous fuels generally stored in a liquid state, such as LNG or LPG, ethylene, ammonia, etc., and liquefied gas also for convenience when not in a liquid state by heating or pressurization. It can be expressed as This can be applied to boil-off gas as well. In addition, for convenience, LNG can be used to mean not only NG (Natural Gas) in liquid state, but also NG in supercritical state, etc., and evaporation gas can be used to mean not only gaseous evaporation gas but also liquefied evaporation gas. have.

또한 이하에서, 감압은 팽창을 통해서 발생되는 상태일 수 있으며, 역으로 감압은 팽창에 의해서 발생되는 상태일 수 있으므로, 감압과 팽창은 서로 혼용되어 사용될 수 있다.In addition, hereinafter, the decompression may be in a state generated through expansion, and conversely, since the decompression may be in a state generated by expansion, decompression and expansion may be used interchangeably.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a boil-off gas reliquefaction system according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템(1)은, 액화가스 저장탱크(10), 압축기(20), 증발가스 열교환기(30), 감압밸브(40), 기액분리기(50)를 포함한다.Referring to Figure 1, the boil-off gas reliquefaction system 1 according to an embodiment of the present invention, a liquefied gas storage tank 10, a compressor 20, a boil-off gas heat exchanger 30, a pressure reducing valve 40 , And a gas-liquid separator 50.

액화가스 저장탱크(10)는, 수요처(100)에 공급될 액화가스를 저장한다. 액화가스 저장탱크(10)는 액화가스를 액체상태로 보관하여야 하는데, 이때, 액화가스 저장탱크(10)는 1bar 내지 10bar(일례로 1.03bar)의 압력으로 액화가스를 저장할 수 있다.The liquefied gas storage tank 10 stores liquefied gas to be supplied to the customer 100. The liquefied gas storage tank 10 should store the liquefied gas in a liquid state. At this time, the liquefied gas storage tank 10 can store the liquefied gas at a pressure of 1 bar to 10 bar (for example, 1.03 bar).

액화가스 저장탱크(10)는 독립형, 멤브레인형 등일 수 있으며, 다양한 단열 구조를 사용하여 액화가스가 액체 상태로 저장되어 있도록 할 수 있으며, 액화가스 저장탱크(10) 내에서 발생하는 증발가스는 후술할 압축기(20) 등에 의해 처리될 수 있다.The liquefied gas storage tank 10 may be a standalone type, a membrane type, etc., and various insulating structures may be used to store the liquefied gas in a liquid state, and the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 will be described later. It can be processed by the compressor 20 or the like.

액화가스 저장탱크(10) 내에는 압력계(10a)가 마련될 수 있으며, 압력계(10a)에 의해 측정된 액화가스 저장탱크(10)의 내압은 감압밸브(40) 또는 압력조절밸브(61)의 개도 조절에 활용될 수 있다.A pressure gauge 10a may be provided in the liquefied gas storage tank 10, and the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10 measured by the pressure gauge 10a is determined by the pressure reducing valve 40 or the pressure control valve 61. Dog can also be used to control.

압축기(20)는, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스를 압축하여 수요처(100)로 공급한다. 여기서 수요처(100)는 200bar 내지 400bar(일례로 300bar) 등의 고압가스를 사용하는 고압 수요처(100a)(MEGI엔진 등), 1bar 내지 50bar 등의 저압 또는 중압가스를 사용하는 저압 수요처(100b)(DFDE, DFDG, 보일러, GCU, 터빈 등)를 포함한다. The compressor 20 compresses the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 and supplies it to the customer 100. Here, the customer 100 is a high pressure customer 100a (MEGI engine, etc.) using a high pressure gas such as 200 bar to 400 bar (for example, 300 bar), a low pressure customer 100 b using a low pressure or medium pressure gas such as 1 bar to 50 bar ( DFDE, DFDG, boiler, GCU, turbine, etc.).

압축기(20)는 복수 개로 마련되며 일례로 5단일 수 있고, 수요처(100)는 요구하는 압력에 따라 5단 압축기(20)의 하류 또는 2단 압축기(20)의 하류 등에 연결될 수 있다. 또한 각 압축기(20)의 하류에는 냉각기(21)가 마련되어, 압축열에 의해 가열되는 증발가스를 식혀줄 수 있다. The compressor 20 is provided in plural and may be, for example, a five-stage, and the customer 100 may be connected to a downstream of the five-stage compressor 20 or a downstream of the two-stage compressor 20 according to the required pressure. In addition, a cooler 21 is provided downstream of each compressor 20 to cool boil-off gas heated by compression heat.

액화가스 저장탱크(10)에서 수요처(100)까지 증발가스 공급라인(11)이 마련될 수 있고 증발가스 공급라인(11)에는 증발가스의 공급량을 조절하는 밸브(도시하지 않음), 압축기(20)가 마련될 수 있다. 증발가스 공급라인(11)은 후술할 증발가스 열교환기(30)를 경유하여 수요처(100)까지 연결될 수 있다.A boil-off gas supply line 11 may be provided from the liquefied gas storage tank 10 to the customer 100, and the boil-off gas supply line 11 has a valve (not shown) for adjusting the supply amount of the boil-off gas, and a compressor 20 ) Can be provided. The boil-off gas supply line 11 may be connected to the customer 100 via the boil-off gas heat exchanger 30 to be described later.

증발가스 공급라인(11)에는 믹서(14)가 마련되고, 액화가스 저장탱크(10) 내에 설치된 액화가스 펌프(15)로부터 믹서(14)까지 액화가스 공급라인(12)이 연결될 수 있으며, 액화가스 공급라인(12) 상에는 강제기화기(13)가 마련될 수 있다. 또한 믹서(14)의 상류 또는 하류에는 증발가스 유량을 조절하는 밸브(부호 도시하지 않음)가 마련될 수 있다.A mixer 14 is provided in the boil-off gas supply line 11, and a liquefied gas supply line 12 may be connected from the liquefied gas pump 15 installed in the liquefied gas storage tank 10 to the mixer 14. A forced vaporizer 13 may be provided on the gas supply line 12. In addition, a valve (not shown) may be provided upstream or downstream of the mixer 14 to control the flow rate of the boil-off gas.

즉 액화가스 저장탱크(10)에서 압축기(20)로 향하는 증발가스의 흐름에는 액화가스가 혼합될 수 있다. 증발가스는 수요처(100)로 공급되어 수요처(100)를 가동하는데, 증발가스의 유량이 부족할 경우 액화가스가 강제기화되어 보충될 수 있다. 이를 위해 액화가스 저장탱크(10) 내에는 액화가스 펌프(15)가 마련되며, 액화가스는 강제기화기(13)에 의해 강제기화된 후 믹서(14)를 통하여 증발가스에 합류될 수 있다. That is, the liquefied gas may be mixed in the flow of the boil-off gas from the liquefied gas storage tank 10 to the compressor 20. The boil-off gas is supplied to the consumer 100 to operate the consumer 100. If the flow rate of the boil-off gas is insufficient, the liquefied gas may be forcibly vaporized and supplemented. To this end, a liquefied gas pump 15 is provided in the liquefied gas storage tank 10, and the liquefied gas may be forcibly vaporized by the forced vaporizer 13 and then joined to the boil-off gas through the mixer 14.

액화가스가 증발가스에 혼합될 경우, 압축기(20)는 액화가스가 혼합된 증발가스를 압축할 수 있으며, 후술할 증발가스 열교환기(30)는 압축된 증발가스를 액화가스가 혼합된 증발가스로 냉각할 수 있음은 물론이다.When the liquefied gas is mixed with the boil-off gas, the compressor 20 can compress the boil-off gas mixed with the liquefied gas, and the boil-off gas heat exchanger 30 to be described later converts the compressed boil-off gas to the boil-off gas mixed with the liquefied gas. Of course it can be cooled with.

증발가스 열교환기(30)는, 증발가스 공급라인(11) 상에서 압축기(20)의 상류에 마련된다. 증발가스 열교환기(30)는 플래시가스 및 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스로 압축기(20)에서 압축된 증발가스를 냉각할 수 있다.The boil-off gas heat exchanger 30 is provided upstream of the compressor 20 on the boil-off gas supply line 11. The boil-off gas heat exchanger 30 may cool the boil-off gas compressed by the compressor 20 with boil-off gas generated in the flash gas and liquefied gas storage tank 10.

압축기(20)의 하류에서 증발가스 공급라인(11)에는 증발가스 액화라인(22)이 분기되는데, 증발가스 열교환기(30)에는 증발가스 공급라인(11) 및 증발가스 액화라인(22)이 연결될 수 있다. The boil-off gas liquefaction line 22 is branched to the boil-off gas supply line 11 downstream of the compressor 20, and the boil-off gas supply line 11 and the boil-off gas liquefaction line 22 are provided in the boil-off gas heat exchanger 30. Can be connected.

증발가스 열교환기(30)의 구체적 형태에 대해서는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명한다.The specific shape of the boil-off gas heat exchanger 30 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 증발가스 열교환기의 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 증발가스 재액화 시스템의 증발가스 열교환기의 단면도이다.2 is a perspective view of the boil-off gas heat exchanger of the boil-off gas re-liquefaction system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the boil-off gas heat exchanger of the boil-off gas re-liquefaction system according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, 증발가스 열교환기(30)는, 복수 층의 기판(32) 및 기판(32)의 측면에 마련되는 복수 개의 헤더(31a 내지 31e)를 포함하는 PCHE 타입으로 마련된다. 이를 통해 증발가스 열교환기(30)는 압축기(20)에서 압축된 증발가스를 2단으로 냉각할 수 있다.2 and 3, the boil-off gas heat exchanger 30 is provided in a PCHE type including a plurality of layers of a substrate 32 and a plurality of headers 31a to 31e provided on the side surfaces of the substrate 32 do. Through this, the boil-off gas heat exchanger 30 may cool the boil-off gas compressed by the compressor 20 in two stages.

이를 위해 증발가스 열교환기(30)의 기판(32)은, 압축기(20)에서 압축된 증발가스를 플래시가스에 의해 1차 냉각하고 플래시가스가 혼합된 증발가스에 의해 2차 냉각하는 형태를 가질 수 있다.To this end, the substrate 32 of the boil-off gas heat exchanger 30 has a form of primary cooling the boil-off gas compressed by the compressor 20 by flash gas and secondary cooling by the boil-off gas mixed with flash gas. I can.

증발가스 열교환기(30)는 제1 면(33a) 내지 제4 면(33d)을 가지며, 제1 면(33a)에는 압축기(20)에서 압축된 증발가스가 유입되는 제1 헤더(31a)가 연결되고, 제2 면(33b)에는 압축기(20)에서 압축된 증발가스가 토출되는 제2 헤더(31b)가 연결된다.The boil-off gas heat exchanger 30 has a first surface 33a to a fourth surface 33d, and a first header 31a through which the boil-off gas compressed by the compressor 20 flows is disposed on the first surface 33a. It is connected, and a second header 31b through which the boil-off gas compressed by the compressor 20 is discharged is connected to the second surface 33b.

또한 제3 면(33c)에는 플래시가스가 유입되는 제3 헤더(31c)가 연결되고, 제4 면(33d)에는 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스가 플래시가스와 혼합되는 제4 헤더(31d)가 연결된다. 즉 증발가스 열교환기(30)는, 헤더에서 플래시가스를 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스와 혼합할 수 있다. 또한 제3 면(33c)에는, 플래시가스와 혼합된 증발가스가 토출되는 제5 헤더(31e)를 포함할 수 있다.In addition, a third header 31c through which flash gas is introduced is connected to the third surface 33c, and a fourth header in which the boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank 10 is mixed with the flash gas on the fourth surface 33d. (31d) is connected. That is, the boil-off gas heat exchanger 30 may mix the flash gas with the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 in the header. In addition, the third surface 33c may include a fifth header 31e through which the evaporative gas mixed with the flash gas is discharged.

여기서 제2 헤더(31b)는 압축기(20)에서 압축되고 증발가스 열교환기(30)에서 냉각된 증발가스가 토출되는 부분이므로 감압밸브(40)로 연결되고, 제5 헤더(31e)는 플래시가스가 혼합된 증발가스가 토출되는 부분이므로 압축기(20)로 연결될 수 있다. Here, since the second header 31b is a part from which the boil-off gas compressed by the compressor 20 and cooled by the boil-off gas heat exchanger 30 is discharged, it is connected to the pressure reducing valve 40, and the fifth header 31e is a flash gas. Since the mixed boil-off gas is discharged, it may be connected to the compressor 20.

또한 기판(32)은, 제1 면(33a)에 마련되어 제1 헤더(31a)와 연통되는 제1 구(32a), 제2 면(33b)에 마련되어 제2 헤더(31b)와 연통되는 제2 구(32b), 제3 면(33c)에 마련되어 제3 헤더(31c)와 연통되는 제3 구(32c), 제3 면(33c)에 마련되어 제5 헤더(31e)와 연통되는 제4 구(32d), 제4 면(33d)에 마련되어 제4 헤더(31d)와 연통되는 제5 구(32e)와 제6 구(32f)를 포함할 수 있다.Further, the substrate 32 is provided on the first surface 33a and communicates with the first header 31a, the first sphere 32a, and the second surface 33b is provided on the second header 31b and communicates with the second A third sphere (32c) provided on the sphere (32b), the third side (33c) and communicating with the third header (31c), a fourth sphere (32c) provided on the third side (33c) and connected to the fifth header (31e) 32d), and may include a fifth sphere 32e and a sixth sphere 32f provided on the fourth surface 33d and communicated with the fourth header 31d.

이때 제1 구(32a) 및 제2 구(32b)를 통해 압축기(20)에서 압축된 증발가스가 유입 또는 토출되며, 제3 구(32c) 및 제5 구(32e)를 통해 플래시가스가 유입 또는 토출되고, 제6 구(32f) 및 제4 구(32d)를 통해 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스가 유입 또는 토출될 수 있다.At this time, the boil-off gas compressed by the compressor 20 is introduced or discharged through the first and second ports 32a and 32b, and the flash gas is introduced through the third and fifth ports 32c and 32e. Alternatively, the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 may be introduced or discharged through the sixth port 32f and the fourth port 32d.

이때 차가운 가스(플래시가스, 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스)가 흐르는 유로와, 뜨거운 가스(압축기(20)에서 압축된 증발가스)가 흐르는 유로는 서로 다른 기판(32)에 형성될 수 있고, 일례로 다층으로 적층된 기판(32)에 대해 차가운 가스가 흐르는 유로가 마련되는 기판(32)과 뜨거운 가스가 흐르는 유로가 마련되는 기판(32)이 교대로 마련될 수 있다.At this time, the flow path through which the cold gas (flash gas, evaporated gas generated in the liquefied gas storage tank 10) flows and the flow path through which the hot gas (evaporated gas compressed in the compressor 20) flows are formed on different substrates 32. For example, a substrate 32 provided with a flow path through which a cold gas flows and a substrate 32 provided with a flow path through which a hot gas flows may be alternately provided for the multilayered substrate 32.

즉 어느 하나의 기판(32)에는 제1 구(32a) 및 제2 구(32b)가 형성될 수 있고, 어느 하나의 기판(32)에 적층된 다른 하나의 기판(32)에는 제3 구 내지 제6 구(32c 내지 32f)가 형성될 수 있다.That is, a first sphere (32a) and a second sphere (32b) may be formed on one of the substrates 32, and the third sphere to the other substrate 32 stacked on one of the substrates 32 Sixth spheres 32c to 32f may be formed.

증발가스 열교환기(30)에서의 흐름을 설명하면 다음과 같다.The flow in the boil-off gas heat exchanger 30 will be described as follows.

먼저 압축기(20)에서 압축된 고압의 증발가스는, 제1 면(33a)에 연결된 제1 헤더(31a)를 거쳐서 기판(32)의 제1 구(32a)에 유입된다. 이후 고압의 증발가스는 제2 구(32b)로 흐르는 과정에서 2번의 열교환을 거친다.First, the high-pressure boil-off gas compressed by the compressor 20 flows into the first hole 32a of the substrate 32 through the first header 31a connected to the first surface 33a. Thereafter, the high-pressure boil-off gas undergoes heat exchange twice in the process of flowing to the second hole 32b.

즉 고압의 증발가스는, 플래시가스가 혼합된 증발가스에 의해 1차 냉각된다. 이때 기판(32)에는 고압 증발가스의 1차 냉각을 위한 제1 열교환 영역(34a)이 형성된다.That is, the high-pressure boil-off gas is first cooled by the boil-off gas mixed with the flash gas. At this time, a first heat exchange region 34a for primary cooling of the high-pressure boil-off gas is formed on the substrate 32.

이후 고압의 증발가스는, 플래시가스에 의해 2차 냉각된다. 이때 기판(32)에는 고압 증발가스의 2차 냉각을 위한 제2 열교환 영역(34b)이 형성된다.After that, the high-pressure boil-off gas is secondarily cooled by the flash gas. At this time, a second heat exchange region 34b for secondary cooling of the high-pressure boil-off gas is formed on the substrate 32.

이와 같이 2단 냉각된 고압의 증발가스는, 제2 면(33b)의 제2 구(32b)를 거쳐 제2 헤더(31b)를 통해 감압밸브(40)로 빠져나가게 된다. 따라서 본 실시예는, 압축기(20)에서 압축되고 수요처에서 소비되지 못한 잉여 증발가스가, 증발가스 열교환기(30)에서 2단으로 냉각된 후 감압되도록 함으로써, 재액화 효율을 대폭 향상시킬 수 있다.The high-pressure boil-off gas cooled in the second stage is discharged to the pressure reducing valve 40 through the second header 31b through the second hole 32b of the second surface 33b. Therefore, in this embodiment, the reliquefaction efficiency can be significantly improved by reducing the pressure after the excess boil-off gas compressed in the compressor 20 and not consumed by the customer is cooled in two stages in the boil-off gas heat exchanger 30. .

또한 본 발명은, 증발가스 열교환기(30)를 PCHE 타입으로 마련하게 됨에 따라, 고압 증발가스의 2단 냉각을 구현하면서도 시스템 크기를 컴팩트하게 할 수 있다.In addition, according to the present invention, as the boil-off gas heat exchanger 30 is provided in a PCHE type, the system size can be made compact while implementing two-stage cooling of the high-pressure boil-off gas.

이어서 플래시가스의 흐름에 대해 설명하면, 기액분리기(50)에서 빠져나온 플래시가스는 제3 면(33c)에 마련된 제3 헤더(31c)를 통해 유입되어 기판(32)의 제3 구(32c)로 유입된다. 이후 플래시가스는 제4 면(33d)에 마련된 제5 구(32e)를 통해 제4 헤더(31d)로 배출되고, 제4 헤더(31d) 내에서 증발가스와 합류될 수 있다. 이때 플래시가스는, 제3 구(32c)와 제5 구(32e) 사이의 기판(32)의 제2 열교환 영역(34b)에서 고압의 증발가스를 2차로 냉각시킬 수 있다.Next, the flow of the flash gas will be described. The flash gas exiting from the gas-liquid separator 50 is introduced through the third header 31c provided on the third surface 33c, and the third hole 32c of the substrate 32 Flows into. Thereafter, the flash gas is discharged to the fourth header 31d through the fifth hole 32e provided on the fourth surface 33d, and may be joined with the boil-off gas in the fourth header 31d. In this case, the flash gas may secondarily cool the high-pressure boil-off gas in the second heat exchange region 34b of the substrate 32 between the third sphere 32c and the fifth sphere 32e.

제4 헤더(31d)에는 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 증발가스가 유입될 수 있으므로, 플래시가스는 제4 헤더(31d)에서 저압의 증발가스와 혼합된 후 제4 면(33d)의 제6 구(32f)를 통해 기판(32)으로 유입될 수 있다. 플래시가스는 -80 내지 -110도의 저온 가스로서, 액화가스 저장탱크(10)에서 배출되는 -90도 내지 -100도, 1.03bar의 증발가스와 제4 헤더(31d)에서 혼합될 수 있다. 이후 플래시가스가 혼합된 증발가스는, 제3 면(33c)의 제4 구(32d)를 거쳐 제5 헤더(31e)를 통해 빠져나가서 압축기(20)로 유입될 수 있다. Since the boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank 10 can flow into the fourth header 31d, the flash gas is mixed with the low-pressure boil-off gas in the fourth header 31d and It may be introduced into the substrate 32 through the six holes 32f. The flash gas is a low-temperature gas of -80 to -110 degrees and may be mixed with the boil-off gas of -90 to -100 degrees and 1.03 bar discharged from the liquefied gas storage tank 10 in the fourth header 31d. Thereafter, the boil-off gas mixed with the flash gas may exit through the fifth header 31e through the fourth hole 32d of the third surface 33c and may be introduced into the compressor 20.

압축기(20)는 너무 낮은 부하로 가동하게 되면(약 10 내지 30% 이하의 부하) 구동 안정성이 나빠지고 압축 효율이 저하되며 증발가스 유량 대비 전력 소모가 과도할 수 있는바, 본 실시예는 플래시가스를 혼합해 압축기(20)의 부하를 일정 수준 이상으로 유지하여 압축기(20)를 안정적이고 효율적으로 가동할 수 있다.When the compressor 20 is operated with an excessively low load (load of about 10 to 30% or less), driving stability deteriorates, compression efficiency decreases, and power consumption may be excessive compared to the evaporation gas flow rate. By mixing gases, the load of the compressor 20 is maintained above a certain level, so that the compressor 20 can be operated stably and efficiently.

이어서 액화가스 저장탱크(10)에서 발생한 저압의 증발가스의 흐름에 대해 설명하면, 액화가스 저장탱크(10)에서 배출된 증발가스는 제4 면(33d)에 마련되는 제4 헤더(31d)를 통해 유입되어 플래시가스와 혼합된 후 제6 구(32f)를 통해 기판(32)으로 유입된다.Next, when the flow of the low-pressure boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank 10 is described, the boil-off gas discharged from the liquefied gas storage tank 10 refers to the fourth header 31d provided on the fourth surface 33d. It is introduced through and mixed with the flash gas, and then introduced into the substrate 32 through the sixth sphere 32f.

이후 고압의 증발가스와 제1 열교환 영역(34a)에서 열교환한 뒤, 제3 면(33c)의 제4 구(32d)를 거쳐 제5 헤더(31e)로 토출될 수 있다. 즉 저압의 증발가스는 플래시가스와 혼합된 후 제6 구(32f)와 제4 구(32d) 사이의 기판(32)의 제1 열교환 영역(34a)에서 고압의 증발가스를 1차로 냉각시킬 수 있다.Thereafter, the high-pressure boil-off gas may be heat-exchanged with the first heat exchange region 34a, and then may be discharged to the fifth header 31e through the fourth hole 32d of the third surface 33c. That is, after the low-pressure boil-off gas is mixed with the flash gas, the high-pressure boil-off gas can be first cooled in the first heat exchange area 34a of the substrate 32 between the sixth sphere 32f and the fourth sphere 32d. have.

이와 같이 본 실시예의 증발가스 열교환기(30)는, 플래시가스의 냉열로 고압의 증발가스를 2단 냉각하여 재액화율을 높이면서도 그 크기를 최소화할 수 있다는 장점을 갖는다.As described above, the boil-off gas heat exchanger 30 according to the present embodiment has an advantage of minimizing the size while increasing the reliquefaction rate by cooling the high-pressure boil-off gas in two stages by cold heat of the flash gas.

감압밸브(40)는, 증발가스 열교환기(30)에서 냉각된 고압의 증발가스를 1 내지 10bar까지 감압하여 적어도 부분적으로 액화시킨다. 압력이 급감하게 되면 온도가 같이 하강하게 되므로, 감압밸브(40)에 의해 압력이 급격히 떨어지는 증발가스는 액화될 수 있다.The pressure reducing valve 40 decompresses the high-pressure boil-off gas cooled in the boil-off gas heat exchanger 30 to 1 to 10 bar to at least partially liquefy. When the pressure decreases rapidly, the temperature decreases with the pressure, so that the boil-off gas whose pressure rapidly drops by the pressure reducing valve 40 may be liquefied.

감압밸브(40)는 줄-톰슨 효과를 이용하는 줄-톰슨 밸브(J-T Valve)일 수 있고, 물론 도면과 달리 감압밸브(40)를 대신하여 팽창기(도시하지 않음)를 마련할 수도 있다.The pressure reducing valve 40 may be a Joule-Thomson valve using a Joule-Thomson effect, and of course, unlike the drawings, an expander (not shown) may be provided in place of the pressure reducing valve 40.

감압밸브(40)가 일례로 300bar 이상의 고압 증발가스를 10bar 이내로 감압하기 전에 이미 증발가스는 증발가스 열교환기(30)에서 냉각이 이루어지므로, 감압밸브(40)에 의한 감압 시 증발가스 중 적어도 일부는 액화될 수 있다.Since the boil-off gas is already cooled in the boil-off gas heat exchanger 30 before the pressure-reducing valve 40 depressurizes the high-pressure boil-off gas of 300 bar or more to within 10 bar, for example, at least some of the boil-off gas is decompressed by the pressure reducing valve 40 Can be liquefied.

감압밸브(40)는 액화가스 저장탱크(10)의 내압에 따라 감압이 제어될 수 있으며, 감압밸브(40)에 의한 감압 압력은 액화가스 저장탱크(10)의 내압보다 높게 유지될 수 있다.The pressure reducing valve 40 may control the pressure reduction according to the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10, and the pressure reducing pressure by the pressure reducing valve 40 may be maintained higher than the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10.

기액분리기(50)는, 감압에 의해 적어도 부분적으로 액화된 증발가스를 기체와 액체로 분리한다. 증발가스 액화라인(22)은 압축기(20) 하류에서 증발가스 공급라인(11)으로부터 분기되어 기액분리기(50)에 연결되며, 기액분리기(50)의 하단에는 액체 성분을 액화가스 저장탱크(10)로 복귀시키는 액상 복귀라인(51)이 연결될 수 있다.The gas-liquid separator 50 separates the vaporized gas that is at least partially liquefied by decompression into a gas and a liquid. The boil-off gas liquefaction line 22 is branched from the boil-off gas supply line 11 downstream of the compressor 20 and is connected to the gas-liquid separator 50, and the liquid component is stored in the liquefied gas storage tank 10 at the bottom of the gas-liquid separator 50. A liquid return line 51 that returns to) may be connected.

기액분리기(50)는 감압밸브(40)를 통해 감압된 증발가스에서 기체 상태의 플래시가스를 분리할 수 있는데, 기액분리기(50)의 상단에는 플래시가스 복귀라인(60)(기상 복귀라인)이 마련된다. The gas-liquid separator 50 can separate the gaseous flash gas from the evaporated gas depressurized through the pressure reducing valve 40, and a flash gas return line 60 (gas return line) is located at the top of the gas-liquid separator 50. It is prepared.

플래시가스 복귀라인(60)은 기액분리기(50)에서 증발가스 열교환기(30)까지 연결된다. 따라서 증발가스 공급라인(11)을 따라 압축기(20)를 향해 흐르는 증발가스는, 증발가스 열교환기(30)에서 플래시가스와 혼합될 수 있고, 그 전에 또는 그 후에 믹서(14)에 의해 액화가스의 혼합이 이루어질 수 있다.The flash gas return line 60 is connected from the gas-liquid separator 50 to the boil-off gas heat exchanger 30. Accordingly, the boil-off gas flowing toward the compressor 20 along the boil-off gas supply line 11 may be mixed with the flash gas in the boil-off gas heat exchanger 30, and the liquefied gas by the mixer 14 before or after that. Mixing of can be achieved.

플래시가스 복귀라인(60)에는 압력조절밸브(61)가 마련될 수 있다. 압력조절밸브(61)는, 플래시가스 복귀라인(60)에 마련되며 플래시가스의 압력을 조절한다. 압력조절밸브(61)는 기액분리기(50)와 증발가스 열교환기(30) 사이에 마련될 수 있다. A pressure control valve 61 may be provided in the flash gas return line 60. The pressure control valve 61 is provided in the flash gas return line 60 and controls the pressure of the flash gas. The pressure control valve 61 may be provided between the gas-liquid separator 50 and the boil-off gas heat exchanger 30.

압력조절밸브(61)는 앞서 설명한 감압밸브(40)와 동일/유사한 밸브일 수 있고, 줄-톰슨 밸브 또는 팽창기 등일 수 있으며, 약 6bar의 플래시가스를 2bar 이하(일례로 1.06bar이고, 액화가스 저장탱크(10)의 내압에 대응되는 압력일 수 있음)로 낮출 수 있다. 즉 플래시가스 복귀라인(60) 상에서 압력조절밸브(61)의 상류의 플래시가스 압력은 2 내지 6bar 이고, 반대로 하류의 플래시가스 압력은 1 내지 2bar일 수 있다.The pressure control valve 61 may be the same/similar valve as the pressure reducing valve 40 described above, and may be a Joule-Thomson valve or an expander, and the flash gas of about 6 bar is 2 bar or less (for example, 1.06 bar, liquefied gas It can be lowered to a pressure corresponding to the internal pressure of the storage tank 10). That is, the flash gas pressure upstream of the pressure control valve 61 on the flash gas return line 60 may be 2 to 6 bar, and conversely, the flash gas pressure downstream may be 1 to 2 bar.

압력조절밸브(61)는 플래시가스 복귀라인(60)을 통해 연결된 기액분리기(50)의 압력을 조절할 수 있다. 압력조절밸브(61)는 플래시가스 복귀라인(60)에서 저항으로 작용하여, 기액분리기(50)의 압력을 2 내지 6bar로 조절할 수 있다. 즉 압력조절밸브(61)는 기액분리기(50)에서의 압력을 잡아준다. 앞서 감압밸브(40)에서 설명한 바와 같이 압력조절밸브(61)도 액화가스 저장탱크(10)에 설치된 압력계(10a)의 측정값(액화가스 저장탱크(10)의 내압)을 토대로, 기액분리기(50)의 내압을 조절할 수 있다.The pressure control valve 61 may adjust the pressure of the gas-liquid separator 50 connected through the flash gas return line 60. The pressure control valve 61 acts as a resistance in the flash gas return line 60, so that the pressure of the gas-liquid separator 50 can be adjusted to 2 to 6 bar. That is, the pressure control valve 61 holds the pressure in the gas-liquid separator 50. As previously described in the pressure reducing valve 40, the pressure control valve 61 is also based on the measured value (inner pressure of the liquefied gas storage tank 10) of the pressure gauge 10a installed in the liquefied gas storage tank 10, the gas-liquid separator ( 50) internal pressure can be adjusted.

이 경우 기액분리기(50)의 압력이 충분히 높기 때문에, 기액분리기(50)에서 액상 복귀라인(51)을 통해 액체 성분이 액화가스 저장탱크(10)로 복귀될 때 별도의 펌프가 생략될 수 있다.In this case, since the pressure of the gas-liquid separator 50 is sufficiently high, a separate pump may be omitted when the liquid component is returned to the liquefied gas storage tank 10 from the gas-liquid separator 50 through the liquid return line 51. .

본 발명은, 압력조절밸브(61)를 통해 기액분리기(50) 내에서의 압력이 액화가스 저장탱크(10)의 내압보다 높은 압력을 유지하도록 하여 기액분리기(50) 내에서 증발가스의 비등점이 높아지도록 할 수 있다. 이 경우 압력이 낮은 경우 대비, 증발가스의 액화가 더욱 잘 일어날 수 있다.In the present invention, the pressure in the gas-liquid separator 50 through the pressure control valve 61 is maintained at a pressure higher than the internal pressure of the liquefied gas storage tank 10, so that the boiling point of the boil-off gas in the gas-liquid separator 50 You can make it higher. In this case, compared to the case where the pressure is low, the liquefaction of the boil-off gas may occur more easily.

또한 압력조절밸브(61)는 도면과 달리, 증발가스 열교환기(30)의 하류의 증발가스 공급라인(11)에 마련될 수 있는데, 이 경우 증발가스 열교환기(30)는 플래시가스는 압력조절밸브(61)에 의해 2 내지 6bar의 압력을 가질 수 있다. 이 경우 증발가스 열교환기(30)에서의 열교환 효율을 높일 수 있다. In addition, unlike the drawing, the pressure control valve 61 may be provided in the boil-off gas supply line 11 downstream of the boil-off gas heat exchanger 30, in which case the boil-off gas heat exchanger 30 controls the flash gas pressure. It can have a pressure of 2 to 6 bar by the valve 61. In this case, the heat exchange efficiency in the boil-off gas heat exchanger 30 can be improved.

이와 같이 본 실시예는, PCHE 타입의 증발가스 열교환기(30)로 고압의 증발가스를 2단 냉각함으로써 재액화 효율을 극대화하는 동시에, 전체 시스템의 크기를 컴팩트화할 수 있다.As described above, in this embodiment, the reliquefaction efficiency can be maximized by cooling the high-pressure boil-off gas in two stages with the PCHE-type boil-off gas heat exchanger 30, and the size of the entire system can be made compact.

이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.Although the present invention has been described in detail through specific examples, this is for explaining the present invention in detail, and the present invention is not limited thereto, and within the technical scope of the present invention, those of ordinary skill in the art It would be clear that the transformation or improvement is possible.

본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.All simple modifications to changes of the present invention belong to the scope of the present invention, and the specific scope of protection of the present invention will be made clear by the appended claims.

1: 증발가스 재액화 시스템 10: 액화가스 저장탱크
20: 압축기 30: 증발가스 열교환기
31a, 31b, 31c, 31d, 31e: 제1 내지 제5 헤더
32: 기판
32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f: 제1 내지 제6 구
33a, 33b, 33c, 33d: 제1 내지 제4 면
34a, 34b: 제1, 2 열교환 영역 40: 감압밸브
50: 기액분리기 60: 플래시가스 복귀라인
100: 수요처1: boil-off gas reliquefaction system 10: liquefied gas storage tank
20: compressor 30: boil-off gas heat exchanger
31a, 31b, 31c, 31d, 31e: first to fifth headers
32: substrate
32a, 32b, 32c, 32d, 32e, 32f: first to sixth sphere
33a, 33b, 33c, 33d: sides 1 to 4
34a, 34b: first and second heat exchange areas 40: pressure reducing valve
50: gas-liquid separator 60: flash gas return line
100: customer

Claims (9)

액화가스 저장탱크;
상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스를 압축하는 압축기;
상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하는 증발가스 열교환기;
상기 증발가스 열교환기를 통해 냉각된 상기 증발가스를 감압하는 감압밸브; 및
상기 감압밸브를 통해 감압된 상기 증발가스에서 기체 상태의 플래시가스를 분리하는 기액분리기를 포함하며,
상기 증발가스 열교환기는,
복수 층의 기판 및 상기 기판의 측면에 마련되는 복수 개의 헤더를 포함하는 PCHE 타입이며, 상기 플래시가스 및 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스로 상기 압축기에서 압축된 증발가스를 냉각하며,
상기 증발가스 열교환기는,
어느 하나의 상기 헤더에서 상기 플래시가스를 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스와 혼합하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.Liquefied gas storage tank;
A compressor for compressing the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank;
A boil-off gas heat exchanger for cooling the boil-off gas compressed by the compressor;
A pressure reducing valve for depressurizing the boil-off gas cooled through the boil-off gas heat exchanger; And
And a gas-liquid separator for separating a gaseous flash gas from the boil-off gas depressurized through the pressure reducing valve,
The boil-off gas heat exchanger,
It is a PCHE type including a plurality of layers of substrates and a plurality of headers provided on the side of the substrate, and cools the evaporative gas compressed by the compressor with evaporative gas generated from the flash gas and the liquefied gas storage tank,
The boil-off gas heat exchanger,
Evaporative gas reliquefaction system, characterized in that mixing the flash gas with the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank in any one of the headers. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 기판은,
상기 압축기에서 압축된 증발가스를 상기 플래시가스에 의해 1차 냉각하고 상기 플래시가스가 혼합된 증발가스에 의해 2차 냉각하는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1, wherein the substrate,
The boil-off gas reliquefaction system, characterized in that the boil-off gas compressed by the compressor is first cooled by the flash gas and secondary cooling by the boil-off gas mixed with the flash gas. 제 1 항에 있어서, 상기 헤더는,
상기 압축기에서 압축된 증발가스가 유입되는 제1 헤더;
상기 압축기에서 압축된 증발가스가 토출되는 제2 헤더;
상기 플래시가스가 유입되는 제3 헤더;
상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스가 유입되면서 상기 플래시가스와 혼합되는 제4 헤더; 및
상기 플래시가스와 혼합된 증발가스가 토출되는 제5 헤더를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1, wherein the header,
A first header through which the boil-off gas compressed by the compressor is introduced;
A second header through which the boil-off gas compressed by the compressor is discharged;
A third header into which the flash gas is introduced;
A fourth header mixed with the flash gas while the boil-off gas generated from the liquefied gas storage tank is introduced; And
And a fifth header through which the boil-off gas mixed with the flash gas is discharged. 제 4 항에 있어서,
상기 제2 헤더는, 감압밸브로 연결되고,
상기 제5 헤더는, 상기 압축기로 연결되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 4,
The second header is connected by a pressure reducing valve,
The fifth header, boil-off gas reliquefaction system, characterized in that connected to the compressor. 제 4 항에 있어서, 상기 기판은,
제1 면에 마련되어 상기 제1 헤더와 연통되는 제1 구;
제2 면에 마련되어 상기 제2 헤더와 연통되는 제2 구;
제3 면에 마련되어 상기 제3 헤더와 연통되는 제3 구;
제3 면에 마련되어 상기 제5 헤더와 연통되는 제4 구; 및
제4 면에 마련되어 상기 제4 헤더와 연통되는 제5 구와 제6 구를 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 4, wherein the substrate,
A first sphere provided on the first surface and communicating with the first header;
A second sphere provided on a second surface and communicating with the second header;
A third sphere provided on a third side and communicating with the third header;
A fourth sphere provided on a third surface and communicating with the fifth header; And
Boiled gas reliquefaction system comprising fifth and sixth spheres provided on a fourth surface and communicating with the fourth header. 제 6 항에 있어서,
상기 제1 구 및 상기 제2 구를 통해 상기 압축기에서 압축된 증발가스가 유입 또는 토출되며,
상기 제3 구 및 상기 제5 구를 통해 상기 플래시가스가 유입 또는 토출되고,
상기 제6 구 및 상기 제4 구를 통해 상기 액화가스 저장탱크에서 발생한 증발가스가 유입 또는 토출되는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 6,
The boil-off gas compressed by the compressor is introduced or discharged through the first and second ports,
The flash gas is introduced or discharged through the third and fifth spheres,
Boiled gas reliquefaction system, characterized in that the boil-off gas generated in the liquefied gas storage tank is introduced or discharged through the sixth and fourth ports. 제 1 항에 있어서,
상기 액화가스 저장탱크에서 상기 증발가스 열교환기를 경유하여 수요처까지 연결되며 상기 압축기가 마련되는 증발가스 공급라인;
상기 증발가스 공급라인의 상기 압축기의 하류에서 분기되어 상기 증발가스 열교환기를 경유하여 상기 기액분리기에 연결되며 상기 감압밸브가 마련되는 증발가스 액화라인; 및
상기 기액분리기에서 상기 증발가스 열교환기까지 연결되는 플래시가스 복귀라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 증발가스 재액화 시스템.The method of claim 1,
A boil-off gas supply line connected from the liquefied gas storage tank to a customer via the boil-off gas heat exchanger and provided with the compressor;
A boil-off gas liquefaction line branched downstream of the compressor of the boil-off gas supply line, connected to the gas-liquid separator via the boil-off gas heat exchanger, and provided with the pressure reducing valve; And
The boil-off gas reliquefaction system further comprises a flash gas return line connected to the boil-off gas heat exchanger from the gas-liquid separator. 제 1 항, 제 3 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항의 상기 증발가스 재액화 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박.
A vessel comprising the boil-off gas reliquefaction system of any one of claims 1, 3 to 8.
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